Что такое stp в роутере

Что такое и как настроить протокол STP (Spanning Tree Protocol) в Cisco

Что такое и как настроить протокол STP (Spanning Tree Protocol) в Cisco

STP (Spanning Tree Protocol) — сетевой протокол (или семейство сетевых протоколов) предназначенный для автоматического удаления циклов (петель коммутации) из топологии сети на канальном уровне в Ethernet-сетях. Первоначальный протокол STP описан в стандарте 802.1D. Позже появилось несколько новых протоколов (RSTP, MSTP, PVST, PVST+), отличающихся некоторыми особенностями в алгоритме работы, в скорости, в отношении к VLANам и ряде других вопросов, но в целом решающих ту же задачу похожими способами. Все их принято обобщённо называть STP-протоколами.

Протокол STP в своё время был разработан мамой Интернета Радией Перлман (Radia Perlman), а позже, в начале 90х превратился в стандарт IEEE 802.1D.

В настоящее время протокол STP (или аналогичный) поддерживается почти всеми Ethernet-коммутаторами, как реальными, так и виртуальными, за исключением самых примитивных.

Алгоритм действия STP (Spanning Tree Protocol)

• После включения коммутаторов в сеть, по умолчанию каждый коммутатор считает себя корневым (root).
• Каждый коммутатор начинает посылать по всем портам конфигурационные Hello BPDU пакеты раз в 2 секунды, максимальный промежуток 20 секунд.
• Если мост получает BPDU с идентификатором моста (Bridge ID) меньшим, чем свой собственный, он прекращает генерировать свои BPDU и начинает ретранслировать BPDU с этим идентификатором. Таким образом в конце концов в этой сети Ethernet остаётся только один мост, который продолжает генерировать и передавать собственные BPDU. Он и становится корневым мостом (root bridge).
• Остальные мосты ретранслируют BPDU корневого моста, добавляя в них собственный идентификатор и увеличивая счетчик стоимости пути (path cost).
• Для каждого сегмента сети, к которому присоединены два и более портов мостов, происходит определение designated port — порта, через который BPDU, приходящие от корневого моста, попадают в этот сегмент.
• После этого все порты в сегментах, к которым присоединены 2 и более портов моста, блокируются за исключением root port и designated port.
• Корневой мост продолжает посылать свои Hello BPDU раз в 2 секунды.

BPDU кадр

Bridge Protocol Data Unit

• Protocol Identifier размер 2 байта
• Protocol Version Identifier размер 1 байт
• BPDU Type размер 1 байт
• Flags размер 1 байт
• Root Identifier размер 8 байт
• Root Path Cost размер 4 байт
• Bridge Identifier размер 8 байт
• Port Identifier размер 2 байт
• Message Age размер 2 байт
• Max Age размер 2 байт
• Hello Time размер 2 байт
• Forward Delay размер 2 байт

Вот как выглядит BPDU кадр STP

Состояния портов:

1. Блокировка (blocking)

2. Прослушивание (listening)

3. Обучение (learning)

4. Передача (forwarding)

Настройка stp

Обща схема примера работы и настройки STP. Два коммутатора соединенных двумя линками, видно то STP уже работает и один порт у второго коммутатора погашен чтобы не было петли

Что такое и как настроить протокол STP (Spanning Tree Protocol) в Cisco-01

Посмотрим на первом коммутаторе настройки stp. Логинимся и вводим команду

Видим, что это рутовый коммутатор и все порты в состоянии передача.

Что такое и как настроить протокол STP (Spanning Tree Protocol) в Cisco-02

Смотрим, тоже на втором коммутаторе.

Что такое и как настроить протокол STP (Spanning Tree Protocol) в Cisco-03

Видим, что это не рутовый коммутатор. Интерфейс Fa0/2 является рутовым портом. Fa0/3 ждет в запасе.

Теперь предположим, что интерфейс Fa0/2 упал, что будет. Для примера выключим его. Заходим на 1 коммутатор.

Что такое и как настроить протокол STP (Spanning Tree Protocol) в Cisco-04

Видим, что линк пропал

Что такое и как настроить протокол STP (Spanning Tree Protocol) в Cisco-05

Зайдем в этот момент на второй коммутатор и посмотрим состояние портов.

Видим, что порт Fa0/3 в состоянии обучения

Что такое и как настроить протокол STP (Spanning Tree Protocol) в Cisco-06

теперь в состоянии передачи, прошло около 20 секунд и линк поднялся.

Что такое и как настроить протокол STP (Spanning Tree Protocol) в Cisco-07

Восстановим на первом коммутаторе Fa0/2 командой

Что такое и как настроить протокол STP (Spanning Tree Protocol) в Cisco-08

И видим, что все мгновенно восстановилось.

Что такое и как настроить протокол STP (Spanning Tree Protocol) в Cisco-09

Все же переключение в 20 секунд очень нехорошо, поэтому уже придуманы улучшенные версии протокола rstp и lacp, но о них в следующих публикациях.

Как настроить RSTP на коммутаторах Cisco

RSTP или как его еще называют в более развернутом виде Rapid spanning tree protocol, по сути тот же STP но более быстрый где время сходимости мгновение, вы потеряете один пакет.

Включить RSTP можно командой с режиме глобального конфигурирования, где нужно изменить режим на rapid-pvst.

Все теперь при падении одного линка, время схождения между коммутаторами будет 1 секунда, очень быстро, как видите RSTP, гораздо лучше STP и настраивается одной командой.

Источник

ИТ База знаний

Полезно

— Узнать IP — адрес компьютера в интернете

— Онлайн генератор устойчивых паролей

— Онлайн калькулятор подсетей

— Калькулятор инсталляции IP — АТС Asterisk

— Руководство администратора FreePBX на русском языке

— Руководство администратора Cisco UCM/CME на русском языке

— Руководство администратора по Linux/Unix

Навигация

Серверные решения

Телефония

FreePBX и Asterisk

Настройка программных телефонов

Корпоративные сети

Протоколы и стандарты

Популярное и похожее

MPLS — как работает и зачем нужен?

Самое интересное про SPAN/RSPAN

RIPv1 и RIPv2: в чем разница?

Протокол CDP — самое интересное

Все, что вам нужно знать про DHCP

RIPv1 и RIPv2: в чем разница?

Протокол EIGRP

Snom 760 UC edition

Еженедельный дайджест

Протокол Spanning Tree – самое важное

Протокол Spanning Tree (STP) обеспечивает отсутствие петель в топологии любой сети. Помимо предотвращения петель, STP изолирует угрозу от широковещательного шторма в сетях на втором уровне модели OSI (L2). Разберемся в терминах:

Какие бывают порты?

Можно смело выделить 3 вида портов в рамках протокола Spanning Tree. А именно:

1. Корневой порт (root port)
2. Выделенный порт (designated port)
3. Блокированный (альтернативный порт)

Статусы портов

Порт коммутатора может находиться в различных статусах, в зависимости от результата сходимости Spanning Tree:

• Блокирован — как видно из названия, данный порт находится в статусе блокировки. Это означает, что порт не участвует в приеме и пересылке фреймов. Все BPDU сообщения от соседних коммутаторов исключаются.

BPDU (Bridge Protocol Data Unit) это фреймы, необходимые для обмена сообщениями между коммутаторами для выбора корневого (root) устройства в рамках механизма протокола STP (Spanning Tree Protocol).

• Слушает – коммутатор все еще не участвует в процессе передачи фреймов с данными, но получает и отправляет сообщения BPDU.
• Учится – в данном состоянии порт начинает фиксировать MAC – адреса устройств.
• Пересылка – в состоянии пересылки, коммутатор может отправлять и принимать фреймы BPDU параллельно с заполнением таблицы MAC — адресов.
• Выключен – порт выключен администратором.

Этапы протокола STP

1. Выбор «корневого» (root) коммутатора.
2. Выбор «корневого» (root) порта.
3. Назначение «выделенного» (designated) порта.
4. Блокировка остальных портов в рамках алгоритма STP.

Выбор корневого коммутатора

Коммутатор с наименьшим идентификатором (ID) выбирается как корневое устройство. Идентификатор коммутатора (switch ID) состоит из следующих компонентов: .

1. Номер приоритета .
2. MAC – адрес коммутатора

Например: 24577.00:00:00:00:00:01 / Приоритет. MAC – адрес

В процессе выбора корневого коммутатора, первым делом сравнивается приоритет. Если у двух коммутаторов одинаковых приоритет, то выбор базируется на MAC – адресе устройства.

Выбор корневого порта

Корневой порт выбирается на основании наименьшей «стоимости» пути к корневому коммутатору. Стоимость пути выражается из стоимости линков, ведущих к корневому коммутатору.

1. Корневые порты назначаются только на не корневых коммутаторах.
2. Один не корневой коммутатор может иметь только один корневой порт.

Выбор назначенного порта

Порт коммутатора, который имеет кратчайший путь к корневому коммутатору — называется «назначенным».

1. Каждый сегмент (путь) имеет свой назначенный порт.
2. Назначенные порты определяются на всех коммутаторах (корневых и нет).

Если два порта имеют одинаковую стоимость, сначала учитывается идентификатор устройства (Bridge ID), а затем идентификатор порта (Port ID).

Все остальные порты переходят в альтернативный статус и блокируются.

Источник